JPH04185303A - 木材の品質改善方法及び品質改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は木材の品質改善方法及び品質改１＃装置に係わ
り、特に、被処理木材の発火点以下の温度の高温乾燥ガ
スを被処理木材に一定時間照射し、その後、冷却する品
質改善方法及び品質改善装置に関するものである。本発
明は単に木材の水分を減少させるだけでなく、加熱によ
る熱軟化減少により本繊維、リグニン等の加水分解を促
進し、木材の品質を改善することかて゛きる木材の品質
改善方法及び装置である。

「従来の技術」 木材は同一種類の木でも、その生育条件、形状、水成分
等により特性が異なっており、特に、木の含水率の変化
が木材の収縮や膨張を誘い、変形等の原因となっていた
。このため木材は、前乾燥工程、後乾燥工程等の乾燥工
程を経て、材質の均一化が図られている９ここで前乾燥
工程とは、伐採した木材に多量に含まれている水分を自
然乾燥により乾燥させるものである。また後乾燥工程は
、前乾燥工程を経た木材に対して真空乾燥を行うものて
′ありな。ところが自然乾燥は、数年の年月と、多くの
手間がかかり、木材のコスト高の原因となっていた。更
に真空乾燥は、脱水が急激に行われるため、木材を製品
にした場合に水分を吸収し、ねじれ等を発生させるとい
う問題があった。

これらの問題点に鑑み、木材の処理方法が開発された。

この木材の処理方法は、特公平２−２８０７３号公報に
明かな様に、「木材の発火点以上のｍ度の！！！風を、
それを発火させることなく照射する一方、該木材の下方
に冷風を流通させて木材からの水分を凝縮させ、その後
、前記熱風より低温の雰囲気化に適宜時間放置すること
を特徴としたものである。」 「発明が解決しようとする課ＨＪ しかしながら上記従来の木材処理方法は、被処理木材の
発火点以上の温度の熱風を照射していた。

しかしながら、伐採直後の木材は多量の水分を含んでお
り、これらの木材が多量に載置された処理室で熱風を被
処理木材の発火点以上に保持することは極めて困難であ
った。更に、強力な火力により発火点以上の高温ガスを
生成することも可能であるが、この場合には木材の下方
に冷ｆｆｌと流通させるため、酸素が供給されて酸欠状
態とならない場合もあり、該木材が発火してし戸うとい
う間顧点があった。

そして、木材の下方に冷風を流通させなければならず、
処理が面間な上、コスト高になるという問題点があった
。

式な被処理木材に対して、発火点以上の高温ガスを長時
間照射すれば、返って木材の品質が低下してしまうとい
う問題点があった。

「課題を解決するための手段」 本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、被処理木材
を、該被処理木材の発火点以下である１００°Ｃから２
６０℃までの高温乾燥ガス中で一定時間載置し、前記被
処理木材の水分を減少させる第１工程と、水分が減少し
た被処理木材を、前記一定時間後に１００℃以下の雰囲
気で冷却する第２工程とからなることを特徴としている
。

才な本発明の木材の品質改善装置は、被処理木材を載置
するための木材収容室と、この木材収納室に対して高温
乾燥ガスを供給するための発熱手段と、この発熱手段か
ら供給される高温乾燥ガスにより、前記木材収納室の温
度が、前記被処理木材の発火点以下である１００℃から
２６０°になる様に調整するための木材収納室温度調整
手段とからなることを特徴としている。

そして本発明は、被処理木材を載置するための木材収容
室と、この木材収納室に対して高温乾燥ガスを供給する
ための発熱手段と、前記木材収納室の温度を調整するた
めの木材収納室温度調整手段とからなっており、木材温
度収納室温度調整手段は、前記木材収納室に設けられた
温度センサと、該木材収納室のガスを強制的に外部に排
気させるためのブロアと、前記温度センサの検出信号に
基づき、前記木材収納室の温度が前記被処理木材の発火
点以下である１００°Ｃから２６０°になる様に前記ブ
ロアを駆動させるための制御手段とからなることを特徴
としている。

「作用」 以上の様に構成された木材の品質改善方法は。

被処理木材をその被処理木材の発火点以下である１００
°Ｃから２６０℃までの高温乾燥ガス中で一定時間載置
して水分を減少させ、その後、１００℃以下の雰囲気で
冷却することにより、木材の品質を改善することができ
る。

才な本発明の木材の品質改善装置は、木材収容室に被処
理木材を載置し、発熱手段が木材収納室に対して高温乾
燥ガス３供給する様になっており、木材収納室温度調整
手段が、発熱手段から供給される高温乾燥ガスにより上
昇する木材収納室の温度が、前記被処理木材の発火点以
下である１００℃から２６０°になる様になっている。

更に本発明の木材の品質改善装置に備えられた木材温度
収納室温度調整手段は、温度センサが木材収納室の温度
を計測して、検出信号を制御手段に送出し、制御手段に
温度センサの検出信号に基づき、木材収納室の温度が被
処理木材の発火点以下である１００℃から２６０°にな
る様にブロアを駆動する様になっている。

「実施例」 本発明の一実施例と図面に基づいて説明する。

第１図に示す様に木材の品質改善装置は、炉本体１と、
木材収納室２と、発熱手段３と、ブロア４と、煙突５と
、温度センサ６と、制御手段７と、ダンパー８とから構
成されている。炉本体１は、内部に木材収納室２等を備
えており、高温となっても破損されない様な材料から構
成さている９木材収納室２は被処理木材１００．１００
・・・を載置して木材の品質改善を行うためのＮ屋であ
る。

発熱手段３は、木材収納室２に高温乾燥ガスを供給する
ためのものである。発熱手段３の熱源は適宜の燃料を採
用することができ、可燃性ガスや重油、更に材木等を使
用することができる。ブロア４は、煙突５から排気ガス
を外部に対して強制的に送り出すための送ｆｆ１機であ
る。煙突５は炉本体１内の排気ガスが外部に放出するた
めのものである。温度センサ６は、木材収納室２の温度
を計測するためのものであり、感熱センサ等何れの温度
計測手段を採用することができる。制御手段７はマイク
ロコンピュータ等から構成された演算制御手段であり、
温度センサ６の出力信号に基づき、ブロア４の送風出力
を制御して木材収納室２の温度を調整するためのもので
ある。特に、木材収納室の温度を被処理木材の発火点以
下に調整する機能を有している。また制御手段７は温度
センサ６からの温度データの記録や、指示命令等のコン
トロール信号の記録も行える様になっている。なお、温
度センサ６と制御手段７とブロア４とが、木材収納室温
度調整手段に該当する。ダンパー８は、第１のダンパー
８１と第２のダンパー８２とからなっており、外部から
空気を取り込むためのものである。第１のダンパー８１
は、外気を炉本体１内の木材収納室２へ送り込むための
ものである。

第２のダンパー８２は、外気を発熱手段３に送り込むた
めのものである。

以上の様に構成された本実施例は、家ず、炉本体１の端
部に形成された開閉扉９を開けた後、被処理木材１００
．１００・・・を木材収納室２に搬入して載置する。被
処理木材１００．１００・・・には、カラマツやスギ、
ケヤキ、ラワン、更にゴムの木（丸太）等が適用できる
。被処理木材１００．１００・・・の搬入が完了したら
後、開閉Ｎ９を閉じて、発熱手段３を作動させる。第２
のダンパー８２から外部の新鮮な空気を発熱手段２に供
給し、発熱手段３の燃焼が効率よく行われる様にする。

発熱手段３で発生した高温空気は、第１のダンパー８１
から収り込まれた外部の空気と共に、木材収納室２に供
給される。なお発熱手段３と木材処理室２の間には、隔
壁１０が形成されている。更に、隔壁ＩＯを越えて火の
粉が木材収納室２に進入しない様に網部材１１が、木材
収納室２の隔壁１０側に設けられている。そして、発熱
手段３に燃料等を補給するために焚き口扉１２が第１の
ダンパー８１と第２のダンパー８２の間に形成されてい
る。

木材収納室２は、発熱手段３からの熱風により被処理木
材１００．１００・・・の発火点以下である１００°Ｃ
から２６０°Ｃまで上昇する。なお、木材収納室２で被
処理木材にさらされる温度が被処理木材１００の発火点
以下である１００℃から２６０℃であれば足り、発熱手
段３から木材収納室２へ直接供給される高温乾燥ガスは
１００°Ｃから４９０℃程度であってもよい。そして木
材収納室２は高温乾燥ガスが充満するため、被処理木材
１００．１００・・・・中の水分が蒸発する。この蒸発
した水分のため木材収納室２の温度が低下するが、木材
収納室２に形成された温度センサ６が木材収納室２の温
度分検出し、検出信号を制御手段７に送出する。第２図
に示す様に制御手段７は、ブロア４を駆動して木材収納
室２内の水分が多量に含んだ空気を、煙突５から外気に
放出する。

この結果木材収納室２の温度が再び上昇させることがで
きる。そして木材収納室２に形成された温度センサーが
、被処理木材１００．１００・・・の発火点以下である
１、　００℃から２６０℃まで上昇したことを検知する
と、制御手段７がブロア４の駆動を停止させる。以上の
様な制攬ト繰り返して、木材収納室２の温度を、被処理
木材１００．１００・・・の発火点以下である１００℃
から２６０℃までに保持させることができる。

以上の様な加熱動作舎一定時間行った後、発熱手段３の
動作を停止させ、冷却を行う。本実施例では、以上の加
熱時間を１６時間から２４時間行っているが、被処理木
材１００の種類により適宜変更することが可能である。

なお加熱処理を行った後に行う冷却処理は、発熱手段３
の停止による自然冷却で足り、本実施例では、１００度
以下の雰囲気で７２時間程度行っている。

なお被処理木材１００の発火点は通常２２５℃程度であ
るが、被処理木材１００の種類や含水量等によりバラツ
キがあり、発火点は２００℃から２６０℃の範囲にある
。

次に、実際に木材の品質改善を行った実験例を表１に基
づいて説明する。

直径２０センチのカラマツとスギについて、下記の条件
で品質改善を行った場合の実験結果を以下に示すことに
する。

表１ 実験条件 加熱温度　　　加熱時間　冷却時間 カラマツ　１５０〜２００°　１６時間　７２時間スギ
　　　１５０〜２００°　２４時間　７２時間表１に示
す探に未処理の木材は、材木の芯部から表皮部になるに
従い、含水率が多くなっているが、本実施例による品質
改善を行えば水分の均一化を図ることができる。

従って木材の水分が不均一な場合には、歪が生じて割れ
易くなるが、品質の改善が行われて水分が均一となれば
、歪が生じず割れ難く、加工が容易な木材を提供するこ
とができるという効果がある。

才な被処理木材１００は、高温乾燥ガスにさらされるた
め、木材の表面に付着した昆虫等の卵を殺卵することが
できるという効果がある。

更に、加熱による熱軟化現象により本繊維、リグニン等
が加水分解されるので、木材の品質が安定化し、ノコギ
リや研磨、塗装等が容易となり、加工性が極めて向上す
るという卓越した効果がある。

そして針葉樹に本実施例を適用した場合には、内部の揮
発成分が拡散するので、表面に艶が出るだけでなく、揮
発成分が拡散されて固定するので、表面から揮発成分か
にじみでることがないという効果がある。

ぢた材木は、−船釣に薄い色の方が経済的価値が高いが
、比較的黒色なスギ等も、本実施例により淡色化される
ので、木材を高付加価値化させることができるという卓
越した効果がある９更に木材には、その成長過程におい
て幹に力が蓄積されており、この力による応力を成長応
力と呼んでいる。この成長応力は、伐採後も残留応力と
して消滅せず、材木の裂け、割れの原因となっていた。

本実施例の品質改善方法を使用すれば、丸太の段階で成
長応力を減少させることができ、狂いの少ない高品質な
木材を提供することかて゛きるという卓越した効果があ
る。

そして最近の木材は、薬品等を注入し木材の難燃化等を
図る場合がある。この際、本実施例により高温加熱させ
れば、木材の細胞構造の通気性、浸透性が向上し、薬剤
の注入が容易となるという卓越した効果がある。

「効果」 以上の様に構成された本発明は、被処理木材を、該被処
理木材の発火点以下である１００℃から２６０℃までの
高温乾燥ガス中で一定時間載置し、前記被処理木材の水
分を減少させる第１工程と、水分が減少した被処理木材
を、前記一定時間後に１００’Ｃ以下の雰囲気て′冷却
する第２工程とからなるのて′、木材の含水率を均一化
させる二とかて′き、歪が生じず割れ難く、加工が容易
な木材分提供することができるという効果がある。

更に、加熱による熱軟化現象により本繊維、リグニン等
を加水分解することができ、木材の品質を向上さぜるこ
とがて′き、ノコギリや研磨、塗装等が容易となる効果
がある。

そして、丸太の段階で成長応力を減少させることができ
のて゛、狂いの少ない商品Ｗな木材を提供することがで
きるという卓越した効果がある。

また本発明の木材の品質改善装置は、被処理木材を載置
するための木材収容室と、この木材収納室に対して高温
乾燥ガスを供給するための発熱手段と、この発熱手段か
ら供給される高温乾燥ガスにより、前記木材収納室の温
度が、前記被処理木材の発火点以下である１００°Ｃか
ら２６０°になる様に調整するための木材収納室温度調
整手段とから構成されているので、常に、被処理木材の
発火点以下の温度で木材の乾燥を行うことかて′き、非
常に能率的て′あるという卓越した効果がある。

更に木材温度収納室温度調整手段シ、前記木材収納室に
設けられた温度センサと、該木材収納室のガスを強制的
に外部に排気させるためのブロアと、前記温度センサの
検出信号に基づき、前記木材収納室の温度が前記被処理
木材の発火意思ｒである１００℃から２６０°になる様
に前記ブロアを駆動させるための制揮手段とから構成す
れば、被処理木材から蒸発した水分による温度低下と自
動的に防止することができ、ブロアにより排気ガスを強
制的に外部に放出する二とができるのて゛、極めて能率
のよい木材の品質改善を行うことかて′きるという卓越
した効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本実
施例の構成を示す図であり、第２図は木材収納室温に調
整手段の構成を説明する図である。 １　・・炉本体 ２・・・木材収納室 ３・・・発熱手段 ４・・・ブロア ５・　　煙突 ６・　　・温度センサ ７・・・制置手段 ８・・・ダンパー ８１・・第１のダンパー ８２・・第２のダンパー １００・被処理木材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理木材を、該被処理木材の発火点以下である
   １００℃から２６０℃までの高温乾燥ガス中で一定時間
   載置し、前記被処理木材の水分を減少させる第１工程と
   、水分が減少した被処理木材を、前記一定時間後に１０
   ０℃以下の雰囲気で冷却する第２工程とからなることを
   特徴とする木材の品質改善方法。
2. （２）被処理木材を載置するための木材収容室と、この
   木材収納室に対して高温乾燥ガスを供給するための発熱
   手段と、この発熱手段から供給される高温乾燥ガスによ
   り、前記木材収納室の温度が、前記被処理木材の発火点
   以下である１００℃から２６０゜になる様に調整するた
   めの木材収納室温度調整手段とからなることを特徴とす
   る木材の品質改善装置。
3. （３）被処理木材を載置するための木材収容室と、この
   木材収納室に対して高温乾燥ガスを供給するための発熱
   手段と、前記木材収納室の温度を調整するための木材収
   納室温度調整手段とからなっており、木材温度収納室温
   度調整手段は、前記木材収納室に設けられた温度センサ
   と、該木材収納室のガスを強制的に外部に排気させるた
   めのブロアと、前記温度センサの検出信号に基づき、前
   記木材収納室の温度が前記被処理木材の発火点以下であ
   る１００℃から２６０゜になる様に前記ブロアを駆動さ
   せるための制御手段とからなることを特徴とする木材の
   品質改善装置。